消费者行为学 第3版 课件学习项目3 液压与气压系统及在数控机床中的应用认知

数控机床精品课件学习项目三液压与气压系统及在数控机床中的应用认知任务二液压动力元件结构原理与应用

任务一液压传动基础知识

任务三液压执行元件结构原理与应用护项目分解任务四液压控制元件结构原理与应用

任务五液压辅件认知

任务六液压基本回路原理及应用

任务七典型液压系统分析

任务八气压传动概述

任务一液压传动基础知识

任务目标

任务内容通过学习，掌握液压传动的组成和基本工作原理，理解液压传动的特点与应用范围，了解液压传动的两个基本参数。

主要介绍液压传动的组成和基本工作原理，液压传动的特点与应用范围及液压传动的两个基本参数。

一、液压传动的原理和组成

液压千斤顶的工作原理

1—油箱2—截止阀3—大液压缸4—大活塞5—单向阀6—杠杆7—小活塞8—小液压缸9—单向阀（1）动力元件液压泵，是系统的能量输入装置。

（2）执行元件液压缸（用于直线运动）或液压马达（用于旋转运动），它是把液体的压力能转换为机械能的能量转换装置。

（3）控制调节元件各种控制阀，如压力阀、流量阀、方向阀等，用来控制液压系统所需的压力、流量和液流的方向等，以保证执行元件实现各种不同的工作要求。

（4）辅助元件油箱、油管、管接头、滤油器、蓄能器和压力表等，分别起储油、输油、连接、过滤、储存压力油和测量压力等作用。

（5）工作介质传递能量的流体，通常称为液压油。

一、液压传动的原理和组成

液压传动系统的组成一、液压传动的原理和组成

手动工作台往复运动液压系统原理

1—油箱2—滤油器3—液压泵4—压力计5—溢流阀6—节流阀7—换向阀8—液压缸9—活塞10—工作台11、13—挡块12—行程开关二、液压传动的特点1）液压传动是以液体作为工作介质来传递运动和动力的；2）液体必须在密闭的容器中传送，如果容器不密封，不能形成必要的压力；3）液压传动必须经过两次能量转换。首先通过动力装置（杠杆１）把机械能转变为液体的压力能，然后执行机构（液压缸6或液压马达）把液体的压力能转换为机械能；4）液压传动是依靠密封容积的变化来传递运动；5）液压传动依靠液体的静压力来传递动力。液压传动与我们学过的机械传动、电力传动以及后面的气压传动相比具有以下特点：三、液压传动的两个基本参数

1．静止液体的性质（1）液体的静压力若在面积△A上作用有法向力△F，则液体某点处的压力为

如果法向力F均匀地作用在面积A上，则液体某点处的压力为三、液压传动的两个基本参数

1．静止液体的性质（2）静压力的传递

由于p2=W/A2，如果负载W=0，则系统压力p2=p1=0，外加力F一定也是零，无论怎么推动水平活塞，系统是建立不起来压力的。从而得出重要结论：系统中的压力是由外负载决定的。三、液压传动的两个基本参数

2．流动液体的性质（1）流量

流量是单位时间内通过某通流截面液体的体积。当液体通流面积为A，通流面积上液体的平均速度为υ，则通过该截面液体的流量q为q=υA

（2）连续性方程

（1）液压油的粘性

四、液压传动用油的选择1．液压油的主要物理性质（2）液压油的可压缩性液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的可压缩性，对于一般中、低压液压系统，其压缩性很小，对系统的影响可以忽略不计。对于压力变化很大的高压系统中，就要考虑液体的可压缩性的影响，当液压系统中混入空气时，其压缩性将显著增加，并严重影响液压系统的工作性能，故一定要把液压系统中的空气降低到最低限度。

四、液压传动用油的选择1．液压油的主要物理性质（1）液压油的分类及应用

四、液压传动用油的选择2．液压油的选用1）液压系统首次使用液压油前，必须彻底清洗，油液必须过滤；2）对油液定期检查，并建立定期换油制度；3）不同牌号的液压油未经有关部门同意不能混用；4）液压系统密封一定良好。四、液压传动用油的选择2．液压油的选用（2）液压油的合理使用任务二液压动力元件结构原理与应用

任务目标

任务内容通过学习，掌握液压动力元件的工作原理，了解各液压动力元件的特点与应用范围，理解液压泵的功率和效率计算。

主要介绍了解液压动力元件的工作原理，各液压动力元件的特点与应用范围及液压泵的功率和效率计算方法。

一、液压泵的基本原理1．液压泵的工作原理1、3—单向阀2—弹簧4—泵体5—柱塞6—偏心轮一、液压泵的基本原理液压泵的图形符号如图

a)单向定量叶片泵b)单向变量叶片泵c)双向变量叶片泵（1）压力压力是单位面积上所受力的大小。一、液压泵的基本原理2．液压泵的性能参数（2）排量V排量是泵轴一转排出油液的体积。常用单位cm3/r。（3）流量q流量是泵在单位时间内排出油液的体积。流量有理论流量、实际流量和额定流量之分。理论流量qt是排量V和转速n之积。qt=Vn

二、齿轮泵1．齿轮泵的工作原理

1、2—齿轮3、4—齿轮轴5—泵体6—密封腔三、叶片泵1．双作用式叶片泵（定量泵）1—定子2—转子3—叶片4—配油盘5—轴6—泵体三、叶片泵2．单作用式叶片泵（变量泵）1—转子2—定子3—弹簧4—调压螺钉5—配油盘6—活塞7—流量调节螺钉四、柱塞泵1．轴向柱塞泵（变量泵）的工作原理1—斜盘2—滑履3—压板4—内套筒5—柱塞6—弹簧7—缸体8—外套筒9—传动轴10—配油盘五、液压泵的功率和效率1．功率2．容积效率η设泵的流量损失为ql，则。而泵的容积损失可用容积效率ηv来表征如果不考虑液压泵、马达在能量转换过程中的损失，则输出功率等于输入功率，也就是它们的理论功率是：式中：Tt,n——液压泵、马达的理论转矩(N

m)和转速(r/min)。

——液压泵、马达的压力(Pa)和流量()五、液压泵的功率和效率3．机械效率ηm4．泵的总效率η液压泵的总效率η等于容积效率和机械效率之积。

对液压泵来说，泵的驱动转矩总是大于其理论上需要的驱动转矩，设转矩损失为Tf，理论转矩为Tt，则泵实际输入转矩为T=Tf+Tt，用机械效率ηm来表征泵的机械损失，则任务三液压执行元件结构原理与应用

任务目标

任务内容通过学习，掌握各液压执行元件的结构原理，了解各液压执行元件的特点与应用范围。

主要介绍各液压执行元件的结构原理和特性，并介绍其应用范围。

一、液压马达1．叶片式液压马达的工作原理当压力油压入压油腔后，叶片1、3和5、7一面作用有压力油，另一面则为低压油。由于叶片1、5上的作用力小于叶片3、7上的作用力，由叶片受力差形成力矩推动转子带动转子轴回转。（叶片2和6、4和7受力平衡，不产生转矩）。

一、液压马达2．液压马达职能符号

a)单向定量马达b)单向变量马达c)双向变量马达一、液压马达3．液压马达的主要性能参数（1）液压马达的容积效率ηv

马达的实际流量为其输入流量q，排量为V，转速为n。由于液压马达存在泄露，其输入流量q应大于理论流量qt=Vn，因此，容积效率为理论流量与输入流量之比。（2）液压马达的输出转速n,液压马达的输出转速为（3）机械效率ηm

机械效率是由各种摩擦引起的（机械摩擦、液体摩擦），其实际输出转矩小于理论转矩。因此，机械效率是马达的实际输出转矩TO与其理论转矩Tt之比。

一、液压马达3．液压马达的主要性能参数（4）液压马达的总效率η总效率等于容积效率和机械效率之积。（5）液压马达的输出转矩T0液压马达的输出转矩为二、液压缸1．活塞式液压缸（活塞缸）（1）双杆活塞缸

二、液压缸1．活塞式液压缸（活塞缸）（2）单杆活塞缸

二、液压缸1．活塞式液压缸（活塞缸）（3）柱塞缸

a)柱塞缸结构图b)柱塞缸成对使用

1—缸筒2—柱塞3—导向套4—密封圈任务四液压控制元件结构原理与应用

任务目标

任务内容通过学习，了解液压控制元件的各种分类，掌握各液压控制元件的结构组成和工作原理及其应用。

主要介绍液压控制元件的分类，各液压控制元件的结构组成原理及图形符号和应用。

（1）普通式单向阀

一、方向阀1．单向阀a)管式连接b)板式连接c)职能符号1—阀体2—阀芯3—弹簧（2）液控式单向阀

一、方向阀1．单向阀a)结构图b)职能符号1—控制活塞2—顶杆3—锥阀阀芯(1)换向阀的工作原理一、方向阀2．换向阀a)结构简图b)职能符号（2）换向阀的图形符号一、方向阀2．换向阀（3）机动换向阀的结构（行程阀）

一、方向阀2．换向阀换向阀的操纵方式符号

a)结构图b)图形符号1—滚轮2—阀芯3—弹簧（1）直动式溢流阀

二、压力阀1．溢流阀a)结构图b)职能符号1—调节螺母2—弹簧3—阀芯a、b—阻尼孔P—进油口T—回油口（2）先导式溢流阀

二、压力阀1．溢流阀结构图b)职能符号1—先导阀阀芯2—先导阀阀座3—先导阀阀体4—主阀阀体5—主阀阀芯6—主阀阀座7—主阀弹簧a、b、c、e—阻尼孔P—进油口T—回油口二、压力阀2．减压阀先导式减压阀a)结构图b)职能符号

二、压力阀3．顺序阀直动式顺序阀a)结构图b)直动式顺序阀图形符号c)液控顺序阀图形符号d)卸荷阀图形符号二、压力阀4．压力继电器a)结构图b)职能符号1—膜片2—柱塞3—杠杆4、5、15—钢球6、8—弹簧7—调压弹簧9、13—调节螺钉10—外壳11—套12—阀体14—弹簧16—底座17—微动开关18—螺钉19—销轴三、流量阀1．节流阀a)结构b)职能符号1—阀芯2—推杆3—转动手柄4—弹簧a、b—油堵三、流量阀2．调速阀a)结构图b)职能符号c)简化职能符号1—定差减压阀2—节流阀四、比例阀、插装阀和数字阀1．比例控制阀电液比例控制阀实质上是一种廉价、抗污染性能较好的电液控制阀。电液比例阀的发展历史经历了两条途径，一是采用比例电磁铁取代了传统液压控制阀的手调机构而发展起来；二是在电液伺服阀的基础上降低设计制造精度后发展起来的。前者为目前电液比例阀的主流。

四、比例阀、插装阀和数字阀1．比例控制阀（1）电液比例方向阀

压力控制型电液比例方向阀1—对中弹簧2—套管3—弹簧座4—比例电磁铁5—先导阀体6—比例减压阀外供油口7—先导阀芯8—反馈活塞9—比例减压阀回油口10—主阀体11—主阀芯四、比例阀、插装阀和数字阀1．比例控制阀（2）比例压力阀

a）直动式电磁比例压力阀b）先导式电磁比例压力控制阀1—电磁铁2—阀体3—阀芯四、比例阀、插装阀和数字阀1．比例控制阀（3）比例流量阀

通过控制比例电磁铁的输入电信号，控制调速阀节流口的开度，进而控制调速阀的控制流量。

四、比例阀、插装阀和数字阀2．插装阀（1）插装阀组成

二通插装阀的组成1—插装块体2—阀套3—阀芯4—弹簧5—控制盖板6—先导控制阀四、比例阀、插装阀和数字阀2．插装阀（2）插装阀单元

二通插装阀阀芯型式1—普通锥阀芯2—锥阀芯开阻尼孔3—滑阀芯开阻尼孔四、比例阀、插装阀和数字阀2．插装阀（3）插装方向控制阀

1）作单向阀用。四、比例阀、插装阀和数字阀2．插装阀（3）插装方向控制阀

2）作二位二通阀用。图a和c连接二位三通阀，即可组成二位二通电液阀如图b和d。四、比例阀、插装阀和数字阀2．插装阀（3）插装方向控制阀

3）作二位三通阀用。四、比例阀、插装阀和数字阀2．插装阀（3）插装方向控制阀

4）作二位四通阀用。

四、比例阀、插装阀和数字阀2．插装阀（3）插装方向控制阀

5）作三位四通阀O型换向阀用。

四、比例阀、插装阀和数字阀2．插装阀（4）插装压力控制阀

1）作溢流阀或顺序阀用图a2）作卸荷阀用图b。3）作减压阀用图c。

四、比例阀、插装阀和数字阀2．插装阀（5）插装流量控制阀2）作调速阀用图b。1）作节流阀用图a。

四、比例阀、插装阀和数字阀3．电液数字控制阀（1）脉宽调制式数字阀

锥阀型高速开关电磁换向阀1—阀芯2—铁心3—固定元件4—弹簧5—线圈四、比例阀、插装阀和数字阀3．电液数字控制阀（2）增量式数字阀

步进电机直接驱动的数字流量阀1—阀套2—阀芯3—滚珠丝杠4—零位移传感器5—步进电机五、液压伺服阀与电液伺服阀简介1．机液伺服阀

轴向柱塞泵手动伺服变量机构1—伺服阀阀芯2—伺服阀阀套3—球形销4—斜盘5—变量活塞6—壳体7—单向阀给控制杆输入一个位移信号，因为伺服阀的控制作用，变量活塞将跟随产生一个同方向的位移，泵的斜盘摆动为某一角度，泵输出一定的排量，排量的大小与控制杆的位移信号成比例。五、液压伺服阀与电液伺服阀简介2．电液伺服阀的分类及组成

（1）电液伺服阀的分类1）按电--机械转换器的结构，可分为动圈式（动圈式力马达常与作为前置级要求行程较长的小型滑阀式液压伺服阀配合使用）和动铁式（动铁式力矩马达常与作为前置级的工作行程较小的喷嘴挡板式及射流管式液压伺服阀配合使用）伺服阀两种。2）按液压前置放大器的结构形式，可分为滑阀式、喷嘴挡板式（双喷嘴或单喷嘴）和射流管式伺服阀三种。3）按液压放大器的串联级数，可分为单级、二级和三级伺服阀。4）按伺服阀的功用，可分为流量（用于控制输出的流量）和压力（用于力或压力控制系统）伺服阀两种。5）按反馈方式，可分为没有反馈、机械反馈、电气反馈、力反馈、负载压力反馈、负载流量反馈伺服阀等数种。6）按液压能源，可分为恒压源式（即进入液压放大器的液压源的压力为恒值，而流量是可变的）和恒流源式（即进入液压放大器的能源流量是恒值，而压力是可变的）伺服阀两种。（2）电液伺服阀的组成电液伺服阀由电—机械转换器（力矩马达或力马达）和液压放大器组成。五、液压伺服阀与电液伺服阀简介2．电液伺服阀的分类及组成

（3）电液伺服阀放大器的结构形式电液伺服阀中常用的液压放大器有滑阀式、喷嘴挡板式和射流管式三种。滑阀式液压放大器

五、液压伺服阀与电液伺服阀简介2．电液伺服阀的分类及组成

（3）电液伺服阀放大器的结构形式电液伺服阀中常用的液压放大器有滑阀式、喷嘴挡板式和射流管式三种。喷嘴挡板放大器1—喷嘴2—挡板3—节流口4—液压缸五、液压伺服阀与电液伺服阀简介2．电液伺服阀的分类及组成

（4）电液伺服阀的典型结构

喷嘴挡板式电液伺服阀1—喷嘴2—挡板3—弹簧管4—线圈5—永久磁铁6—上导磁体7—衔铁8—下导磁体9—反馈弹簧杆10—阀体11—滑阀芯12—固定节流孔五、液压伺服阀与电液伺服阀简介2．电液伺服阀的分类及组成

（4）电液伺服阀的典型结构

三级伺服阀1—功率级滑阀2—差动放大器3—伺服放大器任务五液压辅件认知

任务目标

任务内容通过学习，了解液压系统辅件的组成和分类，掌握各液压辅件的结构组成和工作原理及其使用方法

主要介绍了液压系统辅件的组成和分类，各液压辅件的结构组成和工作原理及其使用方法。一、滤油器1．功用和类型

（1）功用滤油器的功用是过滤混在液压油液中的杂质，降低进入系统中油液的污染度，保证系统正常地工作。（2）类型滤油器按其滤芯材料的过滤机制来分，有表面型滤油器、深度型滤油器和吸附型滤油器三种。一、滤油器2．选用和安装

（1）选用

选用滤油器时，要考虑下列几点：1）过滤精度应满足预定要求。2）能在较长时间内保持足够的通流能力。3）滤芯具有足够的强度，不因液压的作用而损坏。4）滤芯抗腐蚀性能好，能在规定的温度下持久地工作。5）滤芯清洗或更换简便。（2）安装滤油器在液压系统中的安装位置

安装滤油器在液压系统中的安装位置通常有以下几种：1）安装在泵的吸油口处。2）安装在泵的出口油路上。3）安装在系统的回油路上。5）安装在单独过滤系统。4）安装在系统分支油路上。二、蓄能器1．蓄能器的类型与结构

（1）活塞式蓄能器

（2）气囊式蓄能器

a)1—活塞2—缸筒3—充气阀b)1—壳体2—皮囊3—充气阀4—限位阀二、蓄能器2．蓄能器的功用（1）作辅助动力源（2）保压和补充泄漏（3）缓和冲击、吸收压力脉动二、蓄能器3．蓄能器的安装蓄能器在液压系统中的安装位置随其功用而定，主要应注意以下几点：（1）气囊式蓄能器应垂直安装，油口向下。（2）用于吸收液压冲击和压力脉动的蓄能器应尽可能安装在振源附近。（3）装在管路上的蓄能器须用支板或支架固定。（4）蓄能器与液压泵之间应安装单向阀，防止液压泵停止时，蓄能器贮存的压力油倒流而使泵反转。蓄能器与管路之间也应安装截止阀，供充气和检修之用。三、压力计及压力计开关1．压力计弹簧弯管式压力计1—弹簧弯管2—指针3—刻度盘4—杠杆5—扇形齿轮6—小齿轮三、压力计及压力计开关2．压力计开关四、油管、管接头及阀类连接板1．油管四、油管、管接头及阀类连接板2．管接头焊接式密封可靠，连接牢固，但装配需焊接，需采用厚壁钢管，且焊接工作量大

四、油管、管接头及阀类连接板2．管接头卡套式

结构简单，性能良好，质量轻，体积小，使用方便，不用焊接，轴向尺寸要求不严等优点，在液压、气动中较为理想的连接件。五、油箱功用和结构油箱1—吸油管2—滤油网3—盖4—回油管5—上盖6—油位计7、9—隔板8—放油阀任务六液压基本回路原理及应用

任务目标

任务内容通过学习，掌握液压系统中各液压基本回路的结构组成和工作原理，从而有助于认识分析一个完整的液压系统。

主要介绍液压系统中各液压基本回路的结构组成和工作原理。

一、压力控制回路1．调压回路调压回路是利用压力控制阀来控制系统中油液的压力，以满足执行元件输出力和转矩以克服负载的要求。

一、压力控制回路2．减压回路在单泵供油的多个液压系统中，当某个支路需要具有较低的稳定压力时，采用减压回路，如夹紧系统、润滑系统等。

一、压力控制回路3．顺序动作回路某些液压机床的自动循环，往往需要几个执行元件按一定要求顺序动作，如刀架转位、定位、夹紧等。顺序动作回路一般用顺序阀控制。一、压力控制回路4．卸荷回路（1）用换向阀中位机能的卸荷回路如图a所示，当三位四通换向阀的两个电磁铁都断电，换向阀处于中位时，泵卸荷，这种卸荷方法简单，用于流量较小的场合。（2）用溢流阀的卸荷回路如图b所示，当电磁铁通电时，先导式溢流阀的远程控制口与油箱相通，溢流阀主阀芯打开，泵卸荷，此回路用于流量较大的场合。二、速度控制回路1．调速回路（1）节流调速回路

a)进油路节流调速回路b)回油路节流调速回路c)旁油路节流调速回路二、速度控制回路1．调速回路（2）容积调速回路

a)变量泵液压缸组成的容积调速回路b)变量泵定量液压马达组成的容积调速回路1—定量泵2—溢流阀二、速度控制回路1．调速回路（3）容积节流调速回路

图为限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速回路原理图，调节调速阀的通流面积可以改变进入液压缸的流量，并使变量泵的输出流量qvp自动和液压缸所需流量qv1相适应。若qvp＞qv1，泵出口的压力pp增加，使变量泵的偏心自动减小，泵的输出流量qvp减小到qv1为止；若qvp＜qv1,泵出口的压力减小，使变量泵的偏心自动增大，直至qvp=qv1。这种回路无溢流损失，效率高，速度稳定性也比单纯容积调速回路好，一般用于速度范围大，中小功率的场合。二、速度控制回路2．快速运动回路（1）差动连接回路

这是在不增加液压泵输出流量的情况下，来提高工作部件运动速度的一种快速回路，其实质是改变了液压缸的有效作用面积。液压缸差动连接快速运动回路1—三位四通电磁换向阀2—调速阀3—二位三通电磁换向阀二、速度控制回路2．快速运动回路（2）双泵供油的快速运动回路

这种回路是利用低压大流量泵和高压小流量泵并联为系统供油

双泵供油回路1、2—液压泵3—外控顺序阀4—单向阀5—溢流阀二、速度控制回路3．速度换接回路（1）快速运动和工作进给运动的换接回路

用行程节流阀的速度换接回路1—液压泵2—换向阀3—液压缸4—行程阀5—单向阀6—节流阀利用液压缸自身结构的速度换接回路1—液压泵2—单向阀3—节流阀二、速度控制回路3．速度换接回路（2）两种工作进给速度的换接回路

两个调速阀并联式速度换接回路

1—液压泵2—溢流阀3、4—调速阀5—电磁换向阀两个调速阀串联的速度换接回路1—液压泵2—溢流阀3、4—调速阀5—电磁换向阀三、方向控制回路1．换向回路（1）采用换向阀的换向回路

三、方向控制回路1．换向回路（2）采用双向变量泵的换向回路

采用双向变量泵的换向回路1-液压泵2-液压马达三、方向控制回路2．锁紧回路（2）采用双向变量泵的换向回路

用液控单向阀的锁紧回路

四、多缸控制回路1．顺序动作回路（1）用压力控制的顺序动作回路

压力继电器控制的顺序回路

四、多缸控制回路1．顺序动作回路（2）采用双向变量泵的换向回路

顺序阀控制的顺序回路

1、2—液压缸3、4—单向顺序阀四、多缸控制回路1．顺序动作回路（2）用行程控制的顺序动作回路

行程开关控制的顺序回路

四、多缸控制回路2．同步回路（1）串联液压缸的同步回路

四、多缸控制回路2．同步回路（2）流量控制式同步回路

调速阀控制的同步回路

四、多缸控制回路3．多缸快慢速互不干涉回路3．多缸快慢速互不干涉回路防干扰回路1、2—液压泵3、4—溢流阀5、7—调速阀6、8—单向阀9、10、12、14—换向阀11、13—单向调速阀任务七典型液压系统分析

任务目标

任务内容通过对组合机床动力滑台液压系统、数控车床液压系统、加工中心液压系统三个典型液压系统的分析，从而了解液压技术在工业生产中应用。

主要介绍了组合机床动力滑台液压系统、数控车床液压系统、加工中心液压系统三个典型液压系统的工作原理及应用。

一、组合机床动力滑台液压系统1．概述典型工作循环为：快进一一工进一一二工进一一死挡铁停留一一快退一一原位停止。YT4543型动力滑台液压系统图1—液压泵2、5、10—单向阀3—背压阀4—液控顺序阀6—换向阀7、8—调速阀9—压力继电器11—行程开关12—换向阀一、组合机床动力滑台液压系统1．概述YT4543动力滑台液压系统的特点1）采用了限压式变量叶片泵和调速阀组成的容积节流调速回路，能获得较好的速度负载特性以及较大的调速范围。2）进油调速在回油路上设置了背压阀，改善了运动的平稳性。3）采用了限压式变量泵和液压缸差动连接，实现快进，功率利用合理。4）采用了行程阀和液控顺序阀，实现快进与工进的转换，使速度换接平稳、可靠，且位置准确。5）采用电液换向阀的换向回路，换向平稳、无冲击。二、数控车床液压系统以MJ—50数控车床为例，说明液压技术在数控机床上的应用。MJ—50数控车床卡盘夹紧与松开、卡盘夹紧力的高低压转换、回转刀架的松开与夹紧、刀架刀盘的正转反转、尾座套筒的伸出与退回等，都是由液压系统驱动的。

1—滤油器2—液压泵3—单向阀4、5、6、7、8—换向阀9、10、11—顺序阀12—液压马达13、14、15—单向调速阀16、17、18—压力表三、加工中心液压系统某卧式镗铣加工中心液压系统原理图1—电动机2—液压泵3—单向节流阀4—溢流阀5—手动换向阀6—过滤器7—溢流减压阀8—溢流阀9—手动换向阀10—平衡缸11—蓄能器12、23—减压阀13、14、17、20、21、25、27、28、29、31、33—电磁阀15、18—双单向节流阀16—测压接头19—双液控单向阀22—增压器24、26、35、36、38、39、40、41、42—液压缸30—压力继电器32—液压马达34—控制单元37—齿条缸三、加工中心液压系统数控加工中心液压系统的特点：1）加工中心液压系统所承担的辅助动作需要的力较小，主要负载是运动部件的摩擦力和启动时的惯性力，因此，一般采用压力为10MPa以下的中、低压系统，液压系统流量一般在30L/min以下。2）加工中心在自动循环过程中，各个阶段流量需求量变化很大。并要求压力基本恒定。采用限压式变量泵和蓄能器组成的液压源，可以减小能量损失和系统发热，提高机床的加工精度。3）加工中心的主轴刀具需要的夹紧力较大，而液压系统其它部分需要的压力较低，且受主轴结构的限制，不宜选用结构较大的液压缸。采用增压缸可以满足主轴刀具对夹紧力的要求，且节约设备费用。4）在齿轮变速箱中，采用液压缸驱动滑移齿轮来实现两级变速，可以扩大伺服电机驱动的主轴的调速范围。5）加工中心的主轴、垂直拖板、变速箱、主电动机等联成一体，由伺服电动机通过Y轴滚珠丝杠带动其上下移动。采用平衡阀—平衡缸的平衡回路，可以保证加工精度，减小滚珠丝杠的轴向力，结构简单、体积小、重量轻。6）加工中心液压系统外观整齐，油路管道排列有序，在部分管路中设置压力表、测压接头，易于调整维修。

任务八气压传动概述

任务目标

任务内容通过学习，了解气压传动的工作原理及组成，掌握气压传动常见基本回路，最终实现在工业生产中的实际应用。

主要介绍了气压传动工作原理、组成及特点，气动组成元件，气动基本回路及典型气动系统实例。

一、气压传动工作原理、组成及特点1．气压传动系统的工作原理气动剪切机的工作原理图1—空气压缩机2—冷却器3—油水分离器4—气罐5—空气干燥器6—空气过滤器7—减压阀8—油雾器9—行程阀10—气控换向阀11—气缸12—工料一、气压传动工作原理、组成及特点2．气压传动系统的特点（1）气压传动优点1）以空气为工作介质，来源方便，取之不尽，工作压力较低，用后可直接排入大气而无污染，处理方便，洁净环境。2）空气黏度小，流动时压力损失小，一般仅为油路的0.1%，适用于远距离输送和集中供气。3）与液压传动相比，气压传动反应快、动作迅速、维护简单、工作介质清洁、管路不易堵塞，不存在工作介质变质、补充和更换等问题。4）工作环境适应性好，工作安全可靠，特别适合于在易燃、易爆、多尘、强磁、强振和辐射等恶劣环境下工作，外泄漏不污染环境，在食品、轻工、纺织、印刷和精密检测等环境中应用最为适宜。5）成本低，能实现过载保护。6）气动元件结构简单，易制造，易实现标准化、系列化和通用化。（2）气压传动缺点1）因空气的可压缩性较大，使系统的动作和工作速度稳定性受负载变化的影响大，运动平稳性较差，不易实现准确的速度控制和很高的定位精度。2）气动装置的体积与液压传动相比较大，产生的推力小。其主要原因是气压系统工作压力低（0.5～0.8MPa），不易获得较大的输出力或转矩。3）空气传递速度仅限于声学范围内，与电、光信号相比，传递会产生较大的延迟和失真，不适合高速传递的复杂线路中，但一般设备是可以满足的。4）工作噪声较大，高速排气时需要加消声器。5）空气不能润滑，故需要专门润滑装置进行润滑。二、气动元件1．动力元件活塞式空气压缩机工作原理图1—排气阀2—气缸3—活塞4—活塞杆5—滑块6—滑道7—连杆8—曲柄9—吸气阀10—弹簧二、气动元件2．辅助元件套管式冷却器的结构原理及图形符号（1）冷却器

二、气动元件2．辅助元件撞击挡板式油水分离器结构示意图及图形符号

（2）油水分离器

二、气动元件2．辅助元件（3）空气干燥器空气干燥器主要作用是将初步净化的湿压缩空气进一步脱水去杂质，成为干压缩空气，以提高压缩空气质量。经过进一步的净化处理，可以防止初步净化后的湿压缩空气对一些精密机械和仪表产生锈蚀。目前，工业常用方法有冷冻法和吸附法。冷冻法是利用制冷设备或制冷剂使空气冷却到露点温度，析出相应水分，降低含湿量，增加空气干燥度。吸附法是让压缩空气通过栅板和滤网上的干燥吸附剂去除杂质。干燥吸附剂有硅胶、铝胶和焦炭等。但要注意干燥吸附剂吸湿后达到饱和时，需用干空气去除水分，否则将失去其功能。二、气动元件2．辅助元件（4）空气过滤器

1—旋风叶片2—滤心3—存水杯4—挡水板5—排水阀二、气动元件2．辅助元件（5）气罐气罐的作用是消除压力波动，保证输出气流的连续性；储存一定数量的压缩空气，调节用气量或以备发生故障和临时需要应急使用；进一步分离压缩空气中的水分和油分。气罐一般采用圆筒状焊接结构，有立式和卧式两种，一般以立式居多。使用时每个气罐应有溢流阀、压力表、排放油水装置等附件。二、气动元件2．辅助元件（6）油雾器

普通型油雾器的结构示意图及图形符号主视图b)左视图1—立杆2—阀芯3—弹簧4—阀座5—储油杯6—吸油管7—单向阀8—节流阀9—视油器二、气动元件2．辅助元件（7）消声器

阻性消声器的结构原理及图形符号a)结构原理b)图形符号二、气动元件3．执行元件（1）气缸

单作用气缸a)工作原理简图D—活塞直径b)图形符号二、气动元件3．执行元件（1）气缸

单活塞杆双作用气缸D—活塞直径ｄ—活塞杆直径

二、气动元件3．执行元件（1）气缸

缸体固定式1—缸体2—工作台3—活塞4—活塞杆5—机架p1—进气压力p2—出气压力